解答题 11.[2001年] 设α1,α2,…,αs为线性方程组AX=0的一个基础解系:
β1=t1α1+t2α2, β2=t1α2+t2α3, …, βs=t1αs+t2α1,其中t1,t2为实常数.试问t1,t2满足什么关系时,β1,β2,…,βs也为AX=0的一个基础解系.
【正确答案】 为证β1,β2,…,βs为AX=0的基础解系,需证β1,β2,…,βs为AX=0的解,且β1,β2,…,βs线性无关,s=n一秩(A).其关键是要证明β1,β2,…,βs线性无关.
由α1,α2,…,αs为AX=0的基础解系知,s=n一秩(A),因β1,β2,…,βs均为α1,α2,…,αs的线性组合,而α1,α2,…,αs又为AX=0的解,根据齐次方程解的性质知,βi(i=1,2,…,s)为AX=0的解.下面证β1,β2,…,βs线性无关,给出两种证法.
证一 设k1β1+k2β2+…+ksβs=0,即
(t1k1+t2ks1+(t2k1+t1k22+(t2k2+t1k33+…+(t2ks-1+t1kss=0.
由于α1,α2,…,αs线性无关,于是得

因方程组①的系数矩阵的行列式为
【答案解析】